211service.com
Pierwszy w pełni syntetyczny przeszczep narządu ratuje pacjenta z rakiem
Chirurdzy w Szwecji z powodzeniem przeszczepili w pełni syntetyczny narząd z inżynierii tkankowej – tchawicę – mężczyźnie z późnym stadium raka tchawicy. Tchawica syntetyczna została wykonana w całości w laboratorium, przy użyciu rusztowania zbudowanego z porowatego polimeru i tkanki wyhodowanej z własnych komórek macierzystych pacjenta w bioreaktorze zaprojektowanym w celu ochrony narządu i promowania wzrostu komórek.
Wszystko nowe: Sztuczna tchawica po dwóch dniach wzrostu komórek i tuż przed wszczepieniem pacjentowi.
Operację wykonał w zeszłym miesiącu Paolo Macchiarini at Szpital Uniwersytecki Karolińska w Huddinge w Sztokholmie. Pacjent całkowicie wyzdrowiał i zostanie dzisiaj wypisany ze szpitala.
Rusztowanie tchawicy zostało zbudowane przez zespół pod kierownictwem Aleksander Seifalian , profesor nanotechnologii i medycyny regeneracyjnej na University College London. Tkankę hodowano na rusztowaniu z własnych komórek macierzystych pacjenta przy użyciu bioreaktora InBreath firmy Harvard Bioscience. Na rusztowanie posiano roztwór komórek macierzystych pobranych ze szpiku kostnego pacjenta i utrzymywano w cieple i sterylności, podczas gdy rusztowanie obracało się wewnątrz bioreaktora, podczas gdy komórki rosły w tkanki. Cały proces trwał około dwóch tygodni.
Przeszczep to ważny moment dla medycyny regeneracyjnej, mówi Arnolda Kriegsteina , dyrektor Broad Center of Regeneration Medicine and Stem Cell Research na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco. Kriegstein mówi, że znalezienie sposobów na wykorzystanie komórek macierzystych do projektowania części zamiennych jest dokładnie tym, co obiecuje medycyna regeneracyjna.
Kriegstein zauważa jednak, że tchawica jest stosunkowo nisko wiszącym owocem, ponieważ jest przede wszystkim narządem mechanicznym – kanałem dla powietrza. Zbudowanie czegoś tak złożonego, jak płuco czy nerka, byłoby o wiele większym wyzwaniem, mówi.
Sztuczne narządy byłyby pod wieloma względami lepsze od zwykłych organów dawców. Można je zamówić szybciej niż często można znaleźć narząd dawcy; wyhodowane z własnych komórek pacjenta, nie wymagają również niebezpiecznych leków immunosupresyjnych, aby zapobiec odrzuceniu.
W przeszłości narządy zastępcze były hodowane i wszczepiane przy użyciu komórek pacjenta i organu dawcy pozbawionego tkanki, przy czym pozostała chrząstka służyła jako rusztowanie dla wzrostu tkanki. W 2006 roku zespół z Instytutu Medycyny Regeneracyjnej McGowan w Pittsburghu z powodzeniem wszczepił wyhodowane w laboratorium pęcherze moczowe dzieciom z rozszczepem kręgosłupa. Syntetyczne rusztowanie zostało stworzone wcześniej, ale nie zostało użyte do zastąpienia ludzkiego organu.
Aby skonstruować tchawicę, Seifalian i jego zespół użyli polimeru wypełnionego milionami maleńkich otworów, aby zapewnić miejsca do zakorzenienia się komórek macierzystych pacjenta.
Najpierw Seifalian i jego zespół stworzyli szklaną formę tchawicy pacjenta ze skanów CT pacjenta. Następnie wycięli paski polimeru i owinęli je wokół modelu, tworząc pierścienie chrząstki, które nadają tchawicy wytrzymałości strukturalnej. I zanurzyli model w płynnej wersji tego samego polimeru, który został zmieszany z solą. Na koniec umyli całość w roztworze, który rozpuścił sole i spowodował, że ciekły polimer zakrzepł w gąbczastą formę przypominającą organiczną tchawicę.
Po zbudowaniu rusztowania tchawicy hodowano na nim żywą tkankę za pomocą bioreaktora InBreath firmy Harvard Bioscience — urządzenia wielkości pudełka na buty, w którym tchawica była zamontowana w sposób podobny do tego, w jaki montuje się kurczaka na rożnie, mówi David Green. prezydent Harvard Bioscience . Na syntetyczną tchawicę wlano roztwór komórek macierzystych ze szpiku pacjenta, a rusztowanie było obracane w warunkach sterylności i ciepła. Rozwiązanie zawierało substancje chemiczne, które miały skłonić komórki do różnicowania się w typy komórek znajdujących się w tchawicy. Formowanie się tkanek trwało około dwóch dni.
Budowa rusztowania została spowolniona, ponieważ był to pierwszy wysiłek, wyjaśnia Seifalian. Mówi, że w przyszłości mogliby zbudować kompletne rusztowanie na podstawie tomografii komputerowej w ciągu dwóch dni.